毫米波辐射计反隐身

毫米波辐射计反隐身技术,04012625许益嵩,毫米波辐射计反隐身技术,起源基本工作原理发展现状与方向总结,起源,隐身作战飞机的出现改变了现有的作战方式。普通雷达对于隐身作战飞机的探测距离过近，对于进攻方而言优势大大增加。ALR94雷达告警接收机可以无源侦收距离460KM外的目标，有源系统风险大,起源,隐身环境下作战,起源,隐身环境下作战,F11782-0806的隐身材料层,毫米波反隐的基本工作原理,吸波材料根据工作方式可分为吸波型，干涉型，综合型。吸收型吸波材料的目的是增大吸收系数，减少反射系数。使雷达检测不到它的反射回波信号，达到雷达隐身。干涉型吸波材料是指电磁波E0入射吸波材料表面时,从材料表面反射的表面反射波E1和进入材料内部并经基底反射的多次出射波E2发生干涉，从而使总反射波减小。,毫米波反隐的基本工作原理,根据量子理论学说,温度在绝对零度以上的物体会对外福射出电磁波。自然界中实际物体的温度都满足要求,因此都在产生福射;同时因为也处在其它物体的福射之中,所以也在随时吸收其他物体发射的电磁波。物体的发射率和吸收率决定于它们的材料,当处于热平衡时,其发射率应等于吸收率。涂覆吸波材料的隐身目标反射率降低了，发射率反而会增强。相对于低辐射的天空背景来说，空中隐身目标成为了明显的高辐射目标,毫米波反隐的基本工作原理,全功率辐射计迪克式辐射计,毫米波反隐的基本工作原理,毫米波反隐的基本工作原理,视在温度亮度温度描述的是物体自身的福射能力,然而当福射计天线波束指向目标时,辖射计不仅接收到物体自身发射的电磁波,还有物体反射周围环境及天空的电磁波,即接收到的物体亮度与物体发射的亮度不同称为视在温度。,毫米波反隐的基本工作原理,发展现状与方向,早期发展。1998年，主动毫米波辐射计,发展现状与方向,发展现状与方向,中科院空间中心2001年提出利用实孔径微波辐射计探测隐身目标，证明了利用辐射计探测地面隐身目标的可行性。微波辐射计用于隐身目标探测的关键技术集中体现在两个方面:一是提高微波辐射计的温度灵敏度,即提高微波辐射计的温度分辨率;二是减小天线的波束宽度,即提高微波辐射计的空间分辨率。,其中提高温度分辨率的关键是减小微波辐射计的本机噪声(包括接收机噪声和天、馈线的损耗)和接收机的增益波动。提高微波辐射计空间分辨率,减小接收天线波束宽度需要增大天线的物理口径。由于微波辐射计所接收的是物体与分子热运动有关的微波噪声辐射信号,是不相干的噪声信号,所以微波辐射计不能像合成孔径雷达那样通过不同时间和位置的测量后再进行孔径合成。,发展现状与方向,发展现状与方向,提高微波辐射计空间分辨率,发展现状与方向,微波热辐射综合孔径接收技术釆用天线阵列和阵列信号处理，将多个小口径天线等效成可电扫描的大天线，突破了天线物理尺寸对空间分辨率的限制，可以获得较高的空间分辨率。无需机械扫描即可对整个视场瞬时成像，极大地提高了微波热辐射探测技术的作用距离和探测性能。,发展现状与方向,发展现状与方向,发展现状与方向,发展现状与方向,综合孔径35GHz中心频率接收机在点目标亮温差为180K接收机带宽1GHz积分时间(即成像时间)0.5s,目标直径10M，接收机本底噪声为300K的仿真值。综合孔径90GHz中心频率接收机在点目标亮温差为40K接收机带宽1GHz积分时间(即成像时间)0.5s,目标直径10M，接收机本底噪声为300K的仿真值。,发展现状与方向,发展现状与方向,虽然此仿真中使用的雷达基线数较大，使得整体尺寸偏大。但是探测距离已经相当可观。接近目前战斗机雷达对一般三代机目标的观测距离，接近预警机对一般三代机观测距离的一半。,发展现状与方向,提高温度分辨率采用电光调制、光纤传输和光学处理的毫米波辐射计。辐射计中,使用电光调制器(EOM)把毫米波能量加载到光载波的边带上,利用毫米波信号功率与电光调制后一级光边带功率间的线性关系进行毫米波信号处理,并使用锁相放大技术进行信号检测,发展现状与方向,发展现状与方向,发展现状与方向,零中频全功率辐射计通过在中频通道引入高通滤波器抑制直流漂移和低频干扰,避免了采用镜频滤波器和中频带通滤波器,降低了外差式辐射计系统的复杂度,结合本振信号空馈技术,实现了多通道外差式辐射计集成化,同时保持了优良的系统性能,发展现状和方向,外差式接收机需要本振信号,而且接收通道需镜频抑制滤波器,为了实现较大的中频带宽,需采用较高中频,中频通道需要带通滤波器。由于结构复杂,难于实现集成化和小型化,其应用受到限制,特别是在小型化、多通道辐射计系统中,这些系统目前仍主要采用高放检波式接收机,发展现状与方向,总结,毫米波辐射计反隐技术由于本身无源的特点，在隐蔽上有极大优势。通过技术的不断发展，在物理尺寸，分辨率，探